KR20100120795A - 태양전지모듈용 칼라리본 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부로 표출되는 노출면에는 태양전지 셀의 표면 색상에 어울리는 색상을 UV(Ultra Violet) 잉크로 표면에 코팅하고, 태양전지 셀에 결합되는 접합면에는 티어 다운(Tear Down) 방식의 코팅 마스크 처리과정을 실행한 태양전지모듈용 칼라리본 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 구리 재질의 와이어를 압연하여 박형의 띄 형상으로 이루어진 편각도선의 몸체부; 상기 몸체부의 일부분에 형성되고, 태양전지 셀의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부; 및 상기 몸체부의 일부분에 형성되고, 태양전지 셀의 표면과 함께 외부로 표출되며, 표면에는 상기 태양전지 셀의 색상에 동일한 계통의 색상으로 피복된 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층이 형성된 노출부;를 포함하여 상기 태양전지 셀의 색상에 몸체부의 노출부 색상이 조화되어 미시성(美視性)이 개선된 태양전지모듈용 칼라리본 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의하면 태양전지모듈의 미시성(美視性)을 우수하게 개선하고, 태양전지 셀에 결합되는 연결 리본의 접합부에서 도금층의 균일성을 확보하여 태양전지모듈의 조립작업시, 작업 생산성을 크게 향상시키는 우수한 효과가 얻어진다.
태양전지 셀, UV 잉크, 티어 다운(Tear Down) 도금, 태양전지모듈, 연결리본
Description
본 발명은 태양에너지를 이용하여 전력을 생산하는 태양전지모듈에 사용되는 연결리본 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 외부로 표출되는 노출면에는 태양전지 셀의 표면 색상에 어울리는 색상을 UV(Ultra Violet) 잉크로 표면에 코팅함으로써 태양전지모듈의 디자인적인 제약조건을 해소하고, 태양전지 셀에 결합되는 접합면에는 티어 다운(Tear Down) 방식의 코팅 마스크 처리과정을 실행하여 표면에 양호한 도금층이 형성되도록 함으로써 태양전지 셀과의 전기적 접합이 양호하게 이루어지도록 개선된 태양전지모듈용 칼라리본 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지모듈은 다수의 태양전지 셀을 이용하여 태양 에너지를 전력으로 생산하는 장치이다. 건물 일체형으로 개발된 BIPV (Building Intergrated Photovoltaics System)용 태양전지모듈은 저철분 강화유리 사이에 태양전지 앞, 뒷 면에 EVA 필름으로 라미네이팅 처리하여 제조되고 있다.
이와 같은 종래의 태양전지모듈(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 단결정 또는 다결정으로 만들어진 다수의 태양전지 셀(10) 들을 강화유리 기판(20a)(20b)의 사이에 배치하고, EVA 필름(30)을 이용하여 이들을 부착시켜서 제작된다.
또한 이와 같은 종래의 태양전지모듈(1)은 태양전지 셀(10)의 후면에 전극 선을 형성하기 위하여 실버 페이스트(Ag)로 폭 3- 5mm의 2개의 전극 선를 스크린 프린팅 형성하며, 적외선 램프(I.R Lamp)를 장착한 롤 컨베이어에서 건조시킨다. 이와 같이 건조된 전극 선의 색상은 밝은 회색에 가깝다.
이와 같은 태양전지 셀(10)들은 P-type 웨이퍼에 N층을 증착하거나, N-type 웨이퍼에 P층을 증착하여 만들어진다. P-type을 사용하였을 때, 각각의 태양전지 셀(10)의 뒷면이 플러스(+), 앞면이 마이너스(-)의 전기 극성을 갖는다. 이와 같은 태양전지 셀(10)들을 이용하여 태양전지모듈(1)을 만들 때에는 각각의 태양전지 셀(10) 들을 직,병렬로 연결한다.
이때 태양전지 셀(10) 들을 연결하기 위하여 연결리본(Interconnector Ribbon)(40)을 사용하게 되며, 이와 같은 연결리본(40)의 재질은 통상 Sn+Pb+Ag, Sn+Ag, Sn+Ag+Cu 로 되어있으며, 직렬연결시 도 2a에 도시된 바와 같이, 태양전지 셀(10)의 앞면에 형성된 폭 1-3mm의 마이너스(-) 극성의 실버 페이스트 전극 선(32a)을 다른 태양전지 셀(10)의 뒷면에 형성된 폭 3-5mm의 플러스(+) 극성의 실버페이스트 전극 선(32b)에 연결리본(40)을 통하여 연결한다.
이와 같이 태양전지 셀(10)들을 연결하는 연결리본(40)의 폭은 1.5 - 5.5mm, 두께 0.01 - 0.2mm을 사용한다. 그 연결방법은 적외선 램프(IR Lamp), 할로겐 램프, 고온 가열(Hot Air)에 의한 간접 연결방식과 인두기에 의한 직접 연결방식으로 이루어진다.
한편 상기 태양전지모듈(1)의 유리 기판(20a)(20b) 사이에 위치되는 EVA 필름(30)은 온도 80℃에서 녹기 시작하여 온도 150℃ 정도에서 맑고 투명하게 되어 태양전지 셀(10)과 유리 기판을 접합하게 되며, 태양전지 셀(10)로 향하여 외부로부터의 습기와 공기의 침투를 막아 태양전지 셀(10)의 실버(silver) 전극 선(32a)(32b)과 리본(40)의 부식이나 쇼트를 방지한다.
이러한 EVA 필름(30)은 라미네이터기(미 도시)에 의하여 라미네이팅 시, 태양전지모듈(1)의 이중접합유리 기판(20a)(20b) 사이에서 녹아 맑고 투명하게 보이도록 하며, 이때 태양전지 셀(10)과 연결리본(40)을 제외하고 나머지 부분이 투명하게 보인다.
이러한 종래의 BIPV용 태양전지모듈(1)은 단결정 또는 다결정의 태양전지 셀(10)을 이용하여 제작되는데, 태양전지 셀(10)의 제조 형태에 따라 건물의 이중유리 기판(20a)(20b) 사이에 배치되어 건물 안밖에서 그대로 보이게 된다.
이와 같이 건물에 장착되는 태양전지모듈(1)은 그 앞면의 색상은 진공장비인 PECVD 및 APCVD(미 도시)에 의한 전극 형성과 반사 방지막을 스크린 프린팅으로 증착하는 과정에서 표면이 파란색이나 검정색의 색상을 띄게 된다.
한편 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 경우는 외관의 미시성이 중요한 관리사항 중의 하나이므로, 이와 같은 미시성의 개선을 위하여 도 2b에 도시된 바와 같이, 태양전지 셀(10)의 표면에 홀로그램 시트 또는 칼라 시트(42)를 부착하고, 그 위의 전극 선(32a)(32b)에 연결리본(40)을 결합시키는 것이었다.
따라서 종래의 모든 태양전지모듈(1)은 태양전지 셀(10)의 파란색, 검정색 또는 그 표면에 부착된 홀로그램 시트 또는 칼라 시트(42)의 바탕면에 은색의 연결리본(40)이 일체로 접합된 구조로 제작되는 것이어서, 이와 같은 종래의 태양전지모듈(1), 특히 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 경우는 연결리본(40)의 색상으로 인하여 외관이 불량해 보이고, 미시성(美視性)이 좋지 못한 문제점이 있었다.
한편 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 태양전지모듈(1) 전체의 미시성 개선을 위하여 파란색이나 검정색의 절연 테이프(미 도시)로 연결리본(40)의 표면에 추가적으로 부착하여 연결리본(40)의 색상을 태양전지 셀(10)의 색상에 일치시키려는 기술이 제안된 바 있지만, 이와 같은 종래의 기술은 테이프 부착 작업이 수작업으로 이루어짐으로써 작업 생산성 부분에 있어서 개선의 여지가 많은 것이었다. 따라서 이와 같이 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 경우는 외관의 미시성이 매우 중요한 사항이므로 이와 같은 기술적인 문제점을 해소하기 위한 기술 개발이 당업계에서는 필수적인 것이다.
또한 상기 연결리본(40)은 구리 재질의 와이어를 압연하여 구리 편각도선를 만들고, 그 다음은 접합과 부식성을 개선하기 위하여 주석과 은의 혼합된 탕을 지나면서 표면에 도금이 되는 소위 용융도금 법 과정을 거친 후 포장 출하를 한다.
이때의 문제점은 박막형태의 연결리본(40)은 편각도선에 균일하고 일정한 두께의 도금이 잘 이루어지지 않는다. 그 이유는 연결리본(40)의 두께는 박형이나 넓 이는 상당한 크기 약 1.5 - 5.5mm이어서 표면장력이 도체의 중앙부에 몰리면서 양끝의 부분은 도금이 안되거나, 도금이 되어도 극히 적게 이루어지는 문제가 발생하고, 이차적으로는 일정한 간격으로 도금이 밀리는 현상이 발생하며, 이는 육안으로 확인하여도 물결무늬 형태의 도금이 이루어지는 문제가 있고, 이는 태양전지 셀(10)과의 전기적 접합에 있어서 불량을 초래할 수 있다.
따라서 종래의 연결리본(40)은 태양전지 셀(10)과의 양호한 전기적 접합이 이루어지도록 그 표면에 균일한 두께의 도금층을 형성하는 것이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 태양전지 셀에 결합되는 연결 리본에서 외부로 표출되는 노출부에 태양전지 셀의 색상에 어울리는 색상을 유지함으로써 태양전지모듈, 특히 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 미시성(美視性)을 우수하게 개선한 태양전지모듈용 칼라리본 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 태양전지 셀에 결합되는 연결 리본의 접합부에서 도금층의 균일성을 확보하고, 태양전지 셀과의 전기적 결합이 양호하게 이루어져서 태양전지모듈의 생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 태양전지모듈용 칼라리본 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 태양전지모듈의 태양전지 셀간을 전기적으로 연결하기 위한 연결리본에 있어서, 구리 재질의 와이어를 압연하여 박형의 띄 형상으로 이루어진 편각도선의 몸체부; 상기 몸체부의 일부분에 형성되고, 태양전지 셀의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부; 및 상기 몸체부의 일부분에 형성되고, 태양전지 셀의 표면과 함께 외부로 표출되며, 표면에는 상기 태양전지 셀의 색상에 동일한 계통의 색상으로 피복된 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층이 형성된 노출부;를 포함하여 상기 태양전지 셀의 색상에 몸체부의 노출부 색상이 조화되어 미시성이 개선된 태양전지모듈용 칼라리본을 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면 태양전지 셀에 결합되는 연결 리본에서 외부로 표출되는 노출부에 태양전지 셀의 색상에 어울리는 색상을 유지함으로써 태양전지모듈, 특히 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 미시성(美視性)을 우수하게 개선할 수 있다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 노출부는 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층이 태양전지 셀의 색상과 동일한 색상으로 이루어진 것이다. 이를 통하여 태양전지 셀과 연결 리본 사이의 색상차이를 못느끼게 되어 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 미시성(美視性)을 우수하게 개선할 수 있다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 접합부는 각각 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층이 형성된 것이다. 따라서 연결 리본의 접합부에서 도금층의 균일성을 확보하고, 태양전지 셀과의 전기적 결합이 양호하게 이루어져서 태양전지모듈의 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 태양전지모듈의 태양전지 셀간을 전기적으로 연결하기 위한 연결리본의 제조방법에 있어서, 구리 재질의 와이어를 압연하여 박형의 띄 형상으로 이루어진 편각도선의 몸체부를 준비하는 단계; 상기 몸체부의 일측면에 태양전지 셀의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부와, 태양전지 셀의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출부의 패턴을 설정하고, 상기 노출부에는 상기 태양전지 셀의 색상에 동일한 계통의 색상으로 1차 UV 잉크 코팅층을 형성하는 단계; 상기 1차 UV 잉크 코팅층이 형성된 몸체부를 1차 건조시키는 단계; 상기 1차 UV 잉크 코팅층이 형성된 몸체부의 반대편에 태양전지 셀의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부와, 태양전지 셀의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출부의 패턴을 설정하고, 상기 노출부에는 상기 태양전지 셀의 색상에 동일한 계통의 색상으로 2차 UV 잉크 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 2차 UV 잉크 코팅층이 형성된 몸체부를 2차 건조시켜 완전 건조시키는 단계;를 포함하여 상기 태양전지 셀의 색상에 어울리는 색상으로 몸체부의 표면을 칼라 코팅한다. 이와 같은 구조를 통하여 본 발명에 의하면 태양전지모듈의 외관을 개선하여 미시성(美視性)을 우수하게 할 수 있다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 몸체부를 준비한 단계의 다음에는 희석액을 이용하여 표면을 세척하여 편각도선의 표면에 형성된 산화막을 제거하는 편각도선의 전처리 단계와, 상기 전처리 단계에서 몸체부의 표면에 남은 희석제를 완전히 가열 제거하고, 다음 공정인 1차 UV 잉크 코팅층의 몸체부 완전 밀착이 이루어 지도록 하기 위하여 적정 온도로 예열을 하는 편각도선의 예열단계가 이루어지며, 상기 예열단계는 90 ~ 100℃의 온도로 15초 ~ 20초 동안 예열이 이루어지는 것이다. 따라서 연결리본의 표면에는 태양전지 셀의 색상에 어울리는 1차 UV 잉크 코팅층이 양호하게 형성된다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 1차 UV 잉크 코팅층이 형성된 몸체부를 1차 건조시키는 단계는 100~120℃의 온도로 20~25초 동안 건조시키고, 상기 2차 UV 잉크 코팅층이 형성된 몸체부를 완전 건조시키는 단계는 섭씨 100~120℃의 온도와 자외선(UV)을 20~45초 조사하여 완전 경화시키는 것이다. 이와 같은 공정을 통하여 연결리본의 표면에는 태양전지 셀의 색상에 어울리는 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층이 완전하게 코팅 처리된다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 2차 UV 잉크 코팅층이 형성된 몸체부를 완전 건조시키는 단계의 다음에는 몸체부의 전후면에 형성되는 접합부에서 산화 방지와 도금의 원활성을 위하여 플럭스를 도포하는 플럭스(Flux) 코팅단계가 이루어 지는 것이다. 따라서 몸체부에서 구리로 노출된 부위의 산화 방지 및 이후 공정에서 도금작업이 원활하게 이루어진다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 몸체부의 전,후면에 형성된 접합부에 각각 티어 다운(Tear Down) 도금 마스크를 이용하여 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층을 형성하는 것이다. 이와 같은 공정을 통하여 칼라리본의 몸체부에서 도금층의 균일성을 확보할 수 있고, 차후 공정에서 태양전지 셀과의 전기적 결합이 양호하게 이루어져서 태양전지모듈의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면 태양전지 셀에 결합되는 연결 리본에서 외부로 표출되는 노출부에 1차 및 2차 UV 잉크 코팅 과정을 추가하여 태양전지 셀의 색상에 어울리는 색상으로 코팅함으로써 태양전지모듈, 특히 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 미시성(美視性)을 우수하게 개선한 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면 태양전지 셀에 결합되는 연결 리본의 접합부에 티어 다운(Tear Down) 방식의 코팅 마스크 처리과정을 실행함으로써 도금층의 균일성을 확보할 수 있고, 차후 공정에서 태양전지 셀과의 전기적 결합이 양호하게 이루어져서 태양전지모듈의 생산성을 향상시킬 수 있는 개선된 효과가 얻어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 구리 재질의 와이어를 압연하여 박형의 띄 형상으로 이루어진 편각도선의 몸체부(110)를 구비한다.
이와 같은 몸체부(110)에는 태양전지 셀(120)의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부(130)와 태양전지 셀(120)의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출부(140)가 전후면에 형성된다.
이와 같은 편각도선의 몸체부(110)에 형성되는 접합부(130)와 노출부(140)는 전후면에 각각 차례차례 일정 패턴으로 형성되어 태양전지 셀(120)에 결합되는 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이, 태양전지 셀(120)의 앞면과 뒷면에 차례차례 직렬로 결합된다.
그리고 이와 같은 몸체부(110)에는 노출부(140)의 표면에 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 1차 UV 잉크 코팅층(142) 및 2차 UV 잉크 코팅층(142')이 형성된 구조이다.
이와 같이 노출부(140)에 형성하는 1차 UV 잉크 코팅층(142)은 UV 잉크 스크린 프린터(미 도시)를 이용하여 먼저 몸체부(110)의 한쪽 면에 원하는 패턴을 프린트한다. 그리고 1차 프린트 면의 UV 잉크가 번지는 현상을 예방하기 위하여 초벌 건조를 한 다음, 몸체부(110)의 반대측면에 2차 UV 잉크 스크린 프린터(미 도시)를 이용하여 반대쪽 면에 원하는 패턴을 프린트하고, 가열하며 UV 램프로 자외선을 조 사하여 2차 UV 잉크 코팅층(142')을 완전 경화시킨다.
이를 통하여 태양전지 셀(120)의 색상에 어울리는 색상을 노출부(140)가 형성함으로써 태양전지모듈, 특히 창호형 태양광 모듈(BIPV Module)의 미시성(美視性)을 우수하게 개선할 수 있다.
이와 같이 노출부(140)에 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층(142)(142')을 형성한 구조가 도 4b에 도시되어 있다. 이와 같이 몸체부(110)의 노출부(140)가 태양전지 셀(120)의 색상에 어울리는 색상을 형성함으로써 태양전지 셀(120)과 연결되면, 서로 색상이 어울리게 되어 태양전지모듈의 외관이 미려하게 된다.
그리고 상기 노출부(140)는 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층(142)(142')이 태양전지 셀(120)의 색상과 동일한 색상으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우에도 동일한 색상의 UV 잉크를 이용하여 노출부(140)를 코팅하게 되면, 태양전지 셀(120)과 본 발명의 칼라리본(100) 사이의 색상차이를 못느끼게 되어 태양전지모듈의 외관을 더욱 우수하게 개선할 수 있다.
한편 상기 몸체부(110)에서 외부로 표출되는 노출부(140)를 제외한 접합부(130)는 각각 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층(150)이 형성되고, 이후에 태양전지 셀(120)에 접합되어 전기적인 연결을 이루는 것이다.
따라서 이와 같은 접합부(130)에서는 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층(150)이 형성되어 도금층의 균일성을 확보하고, 태양전지 셀(120)과의 전기적 결합이 양호하게 이루어져서 태양전지모듈의 조립작업시 불량 제품의 발생이 사전에 예방되고 생산성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 티어 다운(Tear Down) 도금 방식은 PCB의 설계 기법으로서 눈물이 떨어지는 형태로 도금영역을 처리하였을 때 가장 좋은 결과를 얻는다. 이를 편각 도선의 몸체부(110) 접합부(130)에 적용하여 코팅 마스크(160) 처리 과정을 선행하고, 다음에 도금을 하면 일차적으로 도금의 두께가 균일하게 관리 할 수 있고, 부분적으로 도금층(150)이 빈곤하게 형성되는 문제도 해결이 된다. 아울러 도금층(150)의 균일한 도금이 가능하게 됨으로써 태양전지모듈의 제작시, 생산성과 품질개선이 가능하여 진다.
이하, 본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본의 제조방법에 관하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본의 제조방법은 먼저 도 5a에 도시된 바와 같이, 구리 재질의 와이어를 압연하여 박형의 띄 형상으로 이루어진 편각도선의 몸체부(110)를 준비하는 단계(S1)가 이루어진다.
그리고 다음으로는 상기 몸체부(110)의 일측면에 태양전지 셀(120)의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부(130)와, 태양전지 셀(120)의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출부(140)의 패턴을 설정하고, 상기 노출부(140)에는 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 1차 UV 잉크 코팅층(142)을 형성하는 단계(S3)가 이루어진다.
이와 같은 1차 UV 잉크 코팅층(142)을 형성하는 단계(S3)는 도 5c에 도시된 바와 같이, 몸체부(110)의 일측면을 태양전지 셀(120)의 전극 선에 전기적 연결을 이루는 접합부(130)와, 태양전지 셀(120)의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출부(140)의 패턴으로 설정하고, 노출부(140)에 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 UV 잉크 프린터를 이용하여 원하는 패턴을 프린트 한다.
따라서 몸체부(110)에는 코팅 도색이 이루어지는 노출부(140)와 코팅 도색이 이루어지지 않는 접합부(130)가 차례차례 패턴으로 인쇄되며, 이때에는 UV 잉크의 색상에 따라 경화 조건이 변화하므로, 이의 조정은 UV 잉크 제조업자의 물성 사양에 따라 매번 조정이 되어야 한다.
한편 이와 같은 1차 UV 잉크 코팅층(142)을 형성하는 단계(S3)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 그 이전에 편각도선의 전처리 단계(S2a)와, 편각도선의 예열단계(S2b)가 이루어질 수 있다.
즉, 상기 몸체부(110)를 준비한 단계(S1)의 다음에는 희석액을 이용하여 표면을 세척하여 편각도선의 표면에 형성된 산화막을 제거하는 편각도선의 전처리 단계(S2a)와, 상기 전처리 단계(S2a)에서 몸체부(110)의 표면에 남은 희석제를 완전히 가열 제거하고, 다음 공정인 1차 UV 잉크 코팅층(142)의 몸체부(110) 완전 밀착이 이루어 지도록 하기 위하여 적정 온도로 예열을 하는 편각도선의 예열단계(S2b)가 이루어진다.
이와 같은 편각도선의 몸체부(110) 전처리 단계(S2a)는 구리 선으로 이루어진 몸체부(110)는 공기 중에서 산화가 이루어지므로 이 산화 막을 제거하기 위하여 희석액으로 전처리를 한다. 특히 편각도선의 이송 또는 운반 과정에서의 표면에 부착되는 이물질의 제거 및 편각도선의 산화 보호막을 제거 하기 위하여 약 산성 또 는 약 알카리성의 희석제를 이용하여로 표면을 세척한다. 이때 희석제의 종류 및 농도는 편각도선의 보관상태 및 오염정도에 따라 최적의 상태를 유지하도록 수시로 변경을 하여야 한다.
그리고 편각도선의 몸체부(110) 예열단계(S2b)는 위의 전 처리공정으로 표면에 남은 희석제를 완전히 가열 제거하고, 다음 공정인 1차 UV 잉크 코팅층(142)을 형성하는 단계(S3)에서 완전 밀착이 이루어 지도록 하기 위하여 적정 온도로 예열을 한다. 이와 같은 예열단계(S2b)는 90 ~ 100℃의 온도로 15초 ~ 20초 동안 예열이 이루어지는 것이다. 따라서 본 발명의 칼라리본(100)의 표면에는 태양전지 셀(120)의 색상에 어울리는 1차 UV 잉크 코팅층(142)이 양호하게 형성된다.
그리고 다음으로는 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 1차 UV 잉크 코팅층(142)이 형성된 몸체부(110)를 1차 건조시키는 단계(S4)가 이루어진다. 즉 몸체부(110)의 일측면에 1차 프린트되는 UV 잉크가 번지는 현상을 예방하기 위하여 초벌 건조를 하며, 이와 같이 초벌 건조를 하면, 2차 UV 잉크 스크린 프린터 공정을 위한 예비 건조의 역활도하게 되며, 이때에는 100~120℃의 온도로 20~25초 동안 건조시킨다.
또한 다음으로는 도 5e에 도시된 바와 같이, 상기 1차 UV 잉크 코팅층(142)이 형성된 몸체부(110)의 반대편에 2차 UV 잉크 코팅층(142')을 형성하는 단계(S5)가 이루어지는데, 이와 같은 2차 UV 잉크 코팅층(142')을 형성하는 단계(S5)도 태양전지 셀(120)의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부(130)와, 태양전지 셀(120)의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출 부(140)의 패턴을 설정하고, 상기 노출부(140)에는 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 2차 UV 잉크 코팅층(142')을 형성하게 된다.
이와 같이 2차 UV 잉크 코팅층(142')을 형성하는 단계(S5)는 2차 UV 잉크 스크린 프린터(미 도시)를 이용하게 되며, 몸체부(110)의 반대쪽 면에 원하는 패턴을 프린트하며, 상기 1차 UV 잉크 코팅층(142)을 형성하는 단계와 동일한 공정을 반복하여 실시한다.
그리고 다음으로는 도 5f에 도시된 바와 같이, 상기 2차 UV 잉크 코팅층(142')이 형성된 몸체부(110)를 2차 건조시켜 완전 건조시키는 단계(S6)가 이루어지는데, 이와 같은 상기 2차 UV 잉크 코팅층(142')이 형성된 몸체부(110)를 완전 건조시키는 단계(S6)는 섭씨 100~120℃의 온도와 자외선(UV)을 20~45초 조사하여 완전 경화시키는 것이다. 즉 UV 잉크의 완전 건조를 위하여 UV 광선 조사와 적정온도로 가열을 하여 UV 잉크가 편각도선의 몸체부(110)에 완전히 밀착되어 건조 되도록 하는 것이다.
이와 같은 공정을 통하여 본 발명의 칼라리본(100)의 표면에는 태양전지 셀(120)의 색상에 어울리는 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층(142)(142')이 완전하게 코팅 처리된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 공정들을 통하여 태양전지 셀(120)의 색상에 어울리는 색상으로 몸체부(110)의 표면을 칼라 코팅히고, 태양전지모듈의 외관을 개선하여 미시성(美視性)을 우수하게 할 수 있다.
한편 본 발명은 바람직하게는 상기 2차 UV 잉크 코팅층(142')이 형성된 몸체 부(110)를 완전 건조시키는 단계(S6)의 다음에 플럭스를 도포하는 플럭스(Flux) 코팅단계(S7)가 이루어질 수 있다. 이와 같은 플럭스 코팅단계(S7)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 몸체부(110)의 전후면에 형성되는 접합부(130)에서 산화 방지와 도금의 원활성을 위하여 플럭스를 도포하게 된다. 따라서 이와 같이 도포된 플럭스를 통하여 몸체부(110)에서 구리로 노출된 부위에서 산화 방지가 이루어지고, 이후 공정에서 도금작업이 원활하게 이루어진다.
또한 본 발명은 상기 몸체부(110)의 전,후면에 형성된 접합부(130)에 도 6b에 도시된 바와 같이, 각각 티어 다운(Tear Down) 도금 마스크(160)를 이용하여 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층(150)을 형성하는 단계(S8)가 이루어진다.
이와 같은 티어 다운(Tear Down) 도금 마스크(160)를 이용한 도금공정을 통하여 본 발명은 칼라리본(100)의 몸체부(110)에서 도금층의 균일성을 확보할 수 있고, 차후 공정에서 태양전지 셀(120)과의 전기적 결합이 양호하게 이루어져서 태양전지모듈의 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 공정을 통하여 제작된 본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본(100)은 도 6c에 도시된 바와 같이, 태양전지 셀(120)에 결합되는 연결 리본에서 외부로 표출되는 노출부(140)에 태양전지 셀(120)의 색상에 어울리는 색상의 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층(142)(142')이 형성됨으로써, 태양전지 셀(120)에 결합되는 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이, 태양전지 셀(120)의 색상에 잘 어울리게 되어 외관이 우수하게 되고, 미시성(美視性)을 우수하게 개선할 수 있다.
그리고 이와 같이 외관을 우수하게 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명 은 태양전지 셀(120)에 결합되는 연결 리본의 접합부(130)에 티어 다운(Tear Down) 방식의 코팅 마스크(160)를 통한 도금층(150)의 형성과정을 실행함으로써 도금층의 균일성을 확보할 수 있어서, 차후 공정에서 태양전지 셀(120)과의 전기적 결합이 양호하게 이루어져서 태양전지모듈의 생산성을 향상시킬 수 있고, 완제품의 품질 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면 편각도선 몸체부(110)의 전,후면에 형성되는 접합부(130)와 노출부(140)는 각각 다른 형태의 패턴으로 배열될 수도 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 형태의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.
도 1은 일반적인 태양전지모듈의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 연결리본이 태양전지 셀들을 연결하여 태양전지모듈을 구축한 구조를 도시한 단면도이다.
도 2b는 종래의 기술에 따른 연결리본이 태양전지 셀들을 연결하여 태양전지모듈을 구축하되 태양전지 셀의 색상과 연결리본의 색상이 불일치하여 미시성이 악 화되고 외관이 불량한 상태를 도시한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본을 도시한 외관 사시도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본이 태양전지 셀들을 연결하여 태양전지모듈을 구축한 것으로, 태양전지 셀의 색상과 칼라리본의 색상이 일치하여 외관이 우수하고 미시성이 향상된 상태를 도시한 사진이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본의 제작 공정을 단계적으로 도시한 설명도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 태양전지모듈용 칼라리본의 제작 공정을 단계적으로 도시한 설명도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1..... 종래의 태양전지모듈 10..... 태양전지 셀
20a,20b.... 강화유리 기판 30..... EVA 필름
32a,32b... 전극 선 40..... 연결리본(Interconnector Ribbon) 42..... 홀로그램 시트 또는 칼라 시트 100.... 태양전지모듈용 칼라리본
110.... 몸체부 120..... 태양전지 셀
130.... 접합부 140..... 노출부
142.... 1차 UV 잉크 코팅층 142'.... 2차 UV 잉크 코팅층
150.... 도금층 160.... 티어 다운(Tear Down) 도금 마스크
S1.... 편각도선의 몸체부를 준비하는 단계
S2a... 편각도선의 전처리 단계
S2b... 편각도선의 예열단계
S3.... 1차 UV 잉크 코팅층을 형성하는 단계
S4.... 1차 건조시키는 단계
S5.... 2차 UV 잉크 코팅층을 형성하는 단계
S6.... 완전 건조시키는 단계
S7.... 플럭스(Flux) 코팅단계
S8.... 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층을 형성하는 단계
Claims (8)
- 태양전지모듈의 태양전지 셀간을 전기적으로 연결하기 위한 연결리본에 있어서,구리 재질의 와이어를 압연하여 박형의 띄 형상으로 이루어진 편각도선의 몸체부(110);상기 몸체부(110)의 일부분에 형성되고, 태양전지 셀(120)의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부(130); 및상기 몸체부(110)의 일부분에 형성되고, 태양전지 셀(120)의 표면과 함께 외부로 표출되며, 표면에는 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 피복된 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층(142)(142')이 형성된 노출부(140);를 포함하여 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 몸체부(110)의 노출부(140) 색상이 조화되어 미시성이 개선된 것임을 특징으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본(100).
- 제1항에 있어서, 상기 노출부(140)는 1차 및 2차 UV 잉크 코팅층(142)(142')이 태양전지 셀(120)의 색상과 동일한 색상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본(100).
- 제1항에 있어서, 상기 접합부(130)는 각각 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층(150)이 형성된 것임을 특징으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본(100).
- 태양전지모듈의 태양전지 셀 간을 전기적으로 연결하기 위한 연결리본의 제조방법에 있어서,구리 재질의 와이어를 압연하여 박형의 띄 형상으로 이루어진 편각도선의 몸체부(110)를 준비하는 단계(S1);상기 몸체부(110)의 일측면에 태양전지 셀(120)의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부(130)와, 태양전지 셀(120)의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출부(140)의 패턴을 설정하고, 상기 노출부(140)에는 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 1차 UV 잉크 코팅층(142)을 형성하는 단계(S3);상기 1차 UV 잉크 코팅층(142)이 형성된 몸체부(110)를 1차 건조시키는 단계(S4);상기 1차 UV 잉크 코팅층(142)이 형성된 몸체부(110)의 반대편에 태양전지 셀(120)의 전극 선에 결합되어 외부에 대해 가리워지며, 전기적 연결을 이루는 접합부(130)와, 태양전지 셀(120)의 표면과 함께 외부로 표출되는 노출부(140)의 패턴을 설정하고, 상기 노출부(140)에는 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 동일한 계통의 색상으로 2차 UV 잉크 코팅층(142')을 형성하는 단계(S5); 및상기 2차 UV 잉크 코팅층(142')이 형성된 몸체부(110)를 2차 건조시켜 완전 건조시키는 단계(S6);를 포함하여 상기 태양전지 셀(120)의 색상에 어울리는 색상으로 몸체부(110)의 표면을 칼라 코팅한 것을 특징으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 몸체부(110)를 준비한 단계(S1)의 다음에는 희석액을 이용하여 표면을 세척하여 편각도선의 표면에 형성된 산화막을 제거하는 편각도선의 전처리 단계(S2a)와, 상기 전처리 단계(S2a)에서 몸체부(110)의 표면에 남은 희석제를 완전히 가열 제거하고, 다음 공정인 1차 UV 잉크 코팅층(142)의 몸체부(110) 완전 밀착이 이루어 지도록 하기 위하여 적정 온도로 예열을 하는 편각도선의 예열단계(S2b)가 이루어지며, 상기 예열단계(S2b)는 90 ~ 100℃의 온도로 15초 ~ 20초 동안 예열이 이루어지는 것임을 특징으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 1차 UV 잉크 코팅층(142)이 형성된 몸체부(110)를 1차 건조시키는 단계(S4)는 100~120℃의 온도로 20~25초 동안 건조시키고, 상기 2차 UV 잉크 코팅층(142')이 형성된 몸체부(110)를 완전 건조시키는 단계(S6)는 섭씨 100~120℃의 온도와 자외선(UV)을 20~45초 조사하여 완전 경화시키는 것임을 특징 으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 2차 UV 잉크 코팅층(142')이 형성된 몸체부(110)를 완전 건조시키는 단계(S6)의 다음에는 몸체부(110)의 전후면에 형성되는 접합부(130)에서 산화 방지와 도금의 원활성을 위하여 플럭스를 도포하는 플럭스(Flux) 코팅단계(S7)가 이루어지는 것임을 특징으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본의 제조방법.
- 제4항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체부(110)의 전,후면에 형성된 접합부(130)에 각각 티어 다운(Tear Down) 도금 마스크(160)를 이용하여 티어 다운(Tear Down) 방식의 도금층(150)을 형성하는 단계(S8)를 추가 포함하는 것임을 특징으로 하는 태양전지모듈용 칼라리본의 제조방법.
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